【谷神星】专题坑坑洼洼的谷神星，隐秘的海洋世界，潜在的外星生命？

几年前，天文学家发现探测器记录了谷神星的异常亮点，经研究发现这些亮点是矿物质，但这种矿物质需要水，天文学家根据对黎明数据的最新分析，谷神星是一个海洋世界。它有一个地下咸水体，可能横跨整个矮行星。

矮行星谷神星曾被认为是一块相当原始的石头。但就在几年前，美国航天局的黎明号空间探测器发现这个小行星带的天体比肉眼所见的还要多。

图解：黎明时的谷神星

现在，我们就要搞清楚到底还有多少。谷神星坐落于火星和木星之间的小行星带，同时也是太阳系中最大的小行星，也是唯一比海王星更近的矮行星。

而且，根据对黎明号数据的最新分析，谷神星是一个海洋世界。它表面下的咸水层可以覆盖整个矮行星。

这项发现大大提高了派遣一个关于进一步细节研究谷神星的新任务的重要性，以评估他潜在的可居住性，甚至可能寻找到外星生物的迹象。

一切开始于2015年初，甚至在黎明号完成为期三年的绕谷神星轨道飞行之前。探测器记录了在矮行星上的欧卡托撞击坑（一个有2000万年历史的撞击坑）里一个被称为光斑的奇怪又反常的亮点。

图解：欧卡托撞击坑及其亮点
图源：百度

科学家们后来证实了，这些闪亮的光斑是由碳酸钠（一种盐）形成的。

在地球上，碳酸钠是在深海的热液喷口周围被发现的，也是热量从海底裂缝渗入水中的地方。虽然远离太阳光——地球上绝大部分生命进行光合作用的原料，但是这些喷口却充满了生命，这是一条依靠化能合成细菌控制化学反应而不是依赖阳光来产生能量的食物链。

但是谷神星上碳酸纳的来源仍是一个具有争议的话题。它是不是来自于地表下的冰，由于欧卡托撞击时产生的热量而融化，后来又重新冻结？或者在撞击的时候有一层很深的盐水层渗出到地表，这可以猜测谷神星的内部比我们想象的要热？那盐水还会存在吗？

根据《自然》期刊现今发表的一系列论文，对于最后两个问题的答案似乎是明显肯定的，包括几条令人信服的证据都指向这同一个点。

这些分析好的数据是在黎明号任务的最后阶段收集起来的。在燃料耗尽的情况下，飞船俯冲到将近低于35公里（22英里）的高度，以惊人的分辨率收集数据：特别值得关注的是欧卡托撞击坑比之前任务里的要高出10倍。

在这个分辨率下，黎明号可以按照撞击坑内部和周围的地质单位来记录衡量撞击坑里的重力变化。这些重力变化，结合热模拟，可以得出密度的变化与撞击坑下方的深层盐水一致。

这个盐水层可能受撞击产生的热量和裂缝所影响，喷涌而出，从而形成我们现在看到的盐层

研究人员写道：“此外，我们还发现，之前存在的构造裂缝可能为深层盐水在地壳内迁移提供路径，扩大受撞击影响的区域，并造成成分不均匀。”

第二项研究利用重力数据与形状数据相结合，发现谷神星的地壳有非常多的孔洞，但孔洞随着深度的增加而减少，可能是因为岩石与盐的互相混合。

虽然这个撞击坑大约有2000万年的历史，但有证据表明其上层的盐要比它年轻得多。高分辨率的图像表明，谷神星的冰火山可能在200万年前就已经开始活跃了，而撞击产生的热量在几千年前就已经散去，这表明了盐水更深层次的来源。

图解：谷神星最明亮圆顶结构

图解：冰火山
图源：百度

一项令人意外的发现证实了这一点，一种稀有矿物——冰盐的存在。通过光谱分析发现，这种水合形式的氯化钠位于赛睿利亚光斑穹顶的最顶端，也就是欧卡托撞击坑中最亮的点。

图解：赛睿利亚光斑
图源：wiki

有趣的是这种矿物需要水分，并且失水得特别快，根据研究小组的计算差不多在几十到几百年内就会脱水。也就是说，最近谷神星内部一定发出了巨大的咕噜喝水声。

但是地表上不同的盐的沉淀物还有另外的解释——它们可能来自不同的来源。

首先，撞击时的热量融化了大量的冰，这些冰水流了出来并改变了撞击坑内的地形，在赛睿利亚和怕索拉光斑处沉积形成盐。然后，盐水更缓慢地从较深的储层中流出进入地表，形成了赛睿利亚和怕索拉光斑，并在撞击坑底部形成了更薄的一层维纳利亚光斑。

图解：维纳利亚光斑，图源：eurekalert

这一切加起来就是一幅令人眼花缭乱的画面。谷神星比我们所了解的要特别和复杂得多，加上木卫二、木卫三、木卫四、土卫二、土卫六、土卫六和土卫一以及矮行星冥王星一起，它们都是潜在的海洋世界

但是关于谷神星是如何形成的以及从何而来都是个谜。现在，我们还可以补充另外一个疑问，关于它是如何保持足够的热量来维持地表下的储水层或海洋的。

最近，美国宇航局选定了一项前往谷神星概念性研究的任务，将于2023年的《行星科学十年调查》中发表。其他的候选项目也有着一定的吸引力，但是向谷神星派遣一个漫游者甚至是一个样本返回任务也开始变得越来越诱人。

该论文发表在《自然天文学》、《自然地球科学》和《自然通讯》上。

BY: sciencealert

FY: Gin

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